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近年来,现代工业的快速发展带来了巨大的经济效益,但是在发展的同时也带来了环境污染问题,其中以重金属污染问题为突出。而环境水域中重金属会直接或间接地被人们接触到,进而威胁到人体健康,所以,对环境水样中的重金属实行全面的在线监控是非常迫切的。然而传统的重金属元素分析仪器体积较大、功率消耗大、需要载气辅助等缺陷,不利于实现重金属的在线分析。液体放电微等离子体激发源,具有小体积、低功耗、装置简单便携等优点,非常适合重金属的在线及现场检测,因而引起了广泛关注。但是液体放电微等离子体方法的普遍缺陷就是灵敏度不高。比如说,我们课题组之前发展了一种新的交流液体放电微等离子体装置(ac-EALD),该装置在大气压下样品流速很低的情况下实现了元素(Na, Cd等)的检测,Na和Cd的检出限分别是0.04mg L-1,0.09mgL-1。方法的灵敏度并不高,限制了该方法的应用。针对这一问题,我们提出了基于有机增敏的液体放电微等离子体发射光谱性能改善的研究方法。我们通过研究发现,在交流放电等离子中,向电解质溶液中添加小分子量的有机质,能显著增强元素(银、铅、镉)的发射信号强度。液体放电装置主要由钨丝电极、电解液池、石英毛细管和石墨芯组成。含有有机质和元素的电解质溶液通过注射泵经由毛细管导入放电池中,放电在钨丝尖端和毛细管顶端产生,溶液中的金属离子在等离子体中被激发或者离子化从而实现检测。在优化的条件下(包括:电解液中的酸度、流速以及甲酸的浓度等),3%的甲酸能使Ag的发射信号强度增强13倍,7%的甲酸能使Cd的信号强度增强17倍。Pb的发射信号在3%的甲酸中甚至能增强78倍之多。另外,在加入甲酸之后信号的稳定性也有改善。0.1mg L-1Ag,0.2mg L-1Cd和1mg L-1Pb的信号重复性分别是0.8%,0.7%和2.6%(n=5)。Ag、Cd和Pb检出限分别为1、17、45μg L-1。我们还用模拟天然水样GBW(E)080402和GBW(E)080399验证该方法的准确度,结果显示方法的测定结果与参考值吻合很好。在此研究基础上,改用直流电源下放电,考察了在直流大气压下有机增敏剂的增敏行为。结果显示小分子的有机酸在直流放电下也能增强元素的发射信号强度,提高灵敏度。在优化后的条件参数下,银信号增强约5.8倍,铅信号增强约5.4倍,镉信号增强约1.6倍。最终测得银、镉和铅这3种元素的检出限分别为0.3μg L-1、1.7μg L-1和19μg L-1。在直流放电下,也发现了有机质的加入能改善等离子体的稳定性。之后也对有机增敏剂的增敏机理做了初步讨论,提出了几种可能的机理,但是详细的增敏机理还有待进一步研究。经过改善后的液体放电微等离子体发射光谱法能在大气压下实现环境水样中痕量重金属的检测,装置简单、便携,有望用于发展新型的便携式重金属分析仪。